革新的な3Dプリント素材:コーヒーかすとキノコの環境に優しい組み合わせ

革新的な3Dプリント素材:コーヒーかすとキノコの環境に優しい組み合わせ
2025年2月、アンタークティックベアは、ワシントン大学の研究チームがMycofluidと呼ばれる堆肥化可能な3Dプリント素材の開発に成功したことを知りました。この素材は、コーヒーかす、玄米粉、霊芝の胞子などの天然成分の混合物です。この新素材は、プラスチック包装の環境に優しい代替品として使用できます。その背後にある概念は、日常生活における廃棄物の再利用に関する博士課程の学生Danli Luoの深い考えから生まれました。



羅さんは偶然、残ったコーヒーかすが菌類の増殖にとって理想的な栄養源となり得ることを発見した。彼女は、菌類の胞子の成長を促すだけでなく、菌糸体、つまり菌類の根系を通じて土壌を結合させる材料を作り出すことを思い描いていました。その結果、防水性だけでなく軽量性も兼ね備え、従来のリサイクル不可能な梱包材に近い強度を持つ素材が誕生しました

アイデアから実際のアプリケーションまで: カスタマイズされたソリューション<br /> 新しい材料を作成するために、Luo 氏は最大 1L の Mycofluid ペーストを保持できる Jubilee 3D プリンター用のカスタム 3D プリント ヘッドを設計しました。一連の実験で、研究チームは胞子を含むコーヒーかすの混合物を使用して、小さなガラス製品や花瓶の包装など、さまざまな物体を3Dプリントしました。印刷された物体は密閉されたプラスチックの箱に入れられ、菌糸がその周りに固い殻を形成できるように特定の条件下で 10 日間培養されました。その後、菌類のさらなる繁殖を防ぐために、部品は 24 時間乾燥させられました。

研究者らは、この新素材は発泡スチロールよりわずかに重いが、非常に強度があり、さらに重要なことに、生分解性であり、少量の製品を生産する小規模企業にとって特に重要であると指摘している。


△ Luoらは3Dプリントを使用して製造した

持続可能な開発に向けた新たな方向性<br /> Mycofluid 以外にも、有機材料や食品副産物をベースにした持続可能な 3D プリント材料が数多く開発されています。例えば、スペインのマドリードに拠点を置くLOWPOLY社は、コーヒーの粉とPLAを混ぜたLOWIMPACTという素​​材を発売しており、バルセロナのコーヒーショップのランプ、スツール、バーカウンターなどの装飾品や家具の印刷に使用されています。


△LOWIMPACT素材で作られた3Dプリントのバー、スツール、ランプ

OXMAN Design Lab も、細菌から抽出した有機熱可塑性プラスチック PHA のみで作られた O° シューズで「グリーン革命」に参加しています。この靴は、石油由来のプラスチックの代替品としての PHA の大きな可能性を示し、デザインとテクノロジーを通じて環境への影響をいかに削減できるかを強調しています。


△Oᵒシューズは3Dニットソールと3Dプリントシェルで構成されている

未来を探る: より持続可能な材料の応用<br /> 科学者たちはまた、ナツメヤシの種を使って装飾タイルのペーストを作ったり、生きた菌類から3Dプリントした電池を作ったりするなど、さまざまな他の持続可能な材料の可能性も探究している。他のプロジェクトでは、廃棄されたロブスターの殻や卵の殻を 3D プリント可能なバイオセラミックに変換する取り組みが進められています。テクノロジーの進歩により、環境保護と資源リサイクルの新たな時代へと向かっていると言えます。継続的な革新と実践を通じて、将来の製造業はより持続可能になり、地球の天然資源の消費を削減することが期待されます

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